194年的淮海戰役，中國人民解放軍與國民黨軍隊的戰鬥空前慘烈。九連連長穀子地接受了一項阻擊戰的任務，他與團長約定以集結號作為撤退的號令，如果集結號不吹響，全連必須堅持到最後一刻。一座廢棄的舊窯場裡，47名戰士奮勇廝殺，終究火力懸殊寡不敵眾，穀子地親眼看著戰友們一個個死去卻無能為力。排長焦大鵬是穀子地的左右手，他在臨死之前說自己聽到了集結號響，讓穀子地帶著僅剩的幾個弟兄撤退，戰士中有人附和有人反對，大家對此產生了分歧。穀子地此時發現友鄰部隊早已撤退，他懷疑是自己忽略了號聲，導致戰友們枉送性命。強烈的震驚和內疚之下，他攜帶炸藥包奔出窯場隻身前往敵軍戰壕。其餘戰士最終全部陣亡。
穀子地受傷後卻被解放軍當作敵軍士兵俘虜。在後方的醫院裡他才得知，自己原來的部隊番號已經取消，他不僅難以證明自己的真實身份，甚至戰死的46個弟兄都將被視為失蹤者……穀子地設法加入解放軍炮兵部隊，跟隨隊伍的步伐南征北戰，他生存的唯一動力隻是為死去的戰友找回應有的榮譽。即使時光飛逝事過境遷，即使曆史已漸漸被人淡忘，那刻骨銘心的兄弟情誼卻絲毫不減，在穀子地的腦海裡，永遠鮮活的是自己那些兄弟們的影像：王金存，焦大鵬，薑茂才，呂寬溝……
可憐無定河邊骨，猶是深閨夢裡人。與穀子地一樣執著尋找的還有孫桂琴，指導員王金存的妻子。直到遇到穀子地，她才確信自己的丈夫早已戰死他鄉。蒙受冤屈的兩人有著共同的哀傷與信念，他們一起踏上了求證之旅。穀子地把孫桂琴介紹給自己在炮兵部隊時的摯友趙二鬥，見證他們喜結良緣。
當他們終於回到當年發生血戰的舊窯場，卻發現戰場遺址已因煤礦開采而麵目全非。除了穀子地之外，沒有人知道，甚至沒有人相信就在這個窯場下麵，躺著幾十名壯烈犧牲的戰士。穀子地發瘋似的挖掘如山的煤礦，無論如何他都要讓真相大白……
幕後：
【馮小剛談拍攝初衷】
馮小剛表示，這部影片並非為了探討犧牲的價值和意義這種形而上的主題，在自己的心目中，這就是一個在漫長的歲月中不被人理解的“英雄受了委屈的故事”。
提及拍攝這部影片的初衷，馮小剛表示，可能是因為每個男人的心中都有強烈的英雄主義情結，但是這並非廉價的英雄主義，而是發自內心的感動，此外，片方的大力支持也給他吃了一顆定心丸：“我大可以回去拍喜劇，因為商人都是惟利是圖。這部戲投資1萬美元，但是一定是要超支的。我拍電影到今天，在收回成本上從來沒有敗過，但是這部戲卻讓我感到巨大的壓力，海外沒有出路，也沒有一線票房號召力的大明星，原本想靠馮小剛三個字，但是張藝謀的《千裡走單騎》3萬的票房也讓我很意外，因為我還不認為我比張藝謀更具票房號召力。所以在開拍前我曾向片方表示不拍了，但是所幸華誼兄弟的老總是個理想主義的有錢人，是他們給了我堅持拍下去的信念。還有這幫演員們，在電視劇界是叫起一個都可以獨當一麵的，但是沒有一個在片酬上提出過什麼問題，大家都是衝著這部片子來的，所以哪怕是敗了，我也認了。拍《集結號》我有點將生死置之度外的意思，因為我為它感動，我隻求每個人的付出能獲得認可。”
【戰爭片的不可預知性】
馮小剛坦言，拍攝前自己能想到的困難遠不及實際操作後的三分之一，“現在想起來，拍攝《夜宴》時承受的壓力簡直就是虛張聲勢。”據悉，把戰爭場麵放在東北拍其實是想借東北的雪景，劇組也專門在此搭建了一條街景來表現巷戰的場麵。可是天公不作美，拍攝地寬甸今年的雪遲遲不落，雖然後來也下了雪，但是與預想中的皚皚白雪相差甚遠。無奈劇組隻好準備了4噸的化肥用來製造雪景，但是即使試戲都要一遍遍重新“撒雪”，更彆說實際拍攝了。最後製片人又報出了一個驚人的數據：至少還要準備1噸的化肥。增加了預算不說，這些化肥對人體有極大的傷害，演員撲倒在“雪地”裡的同時都吸入了大量的毒素，結果弄得全連戰士們拉肚子並且嘔吐，拍攝得十分艱苦。
此外，韓國公司準備了近三個月的模具被一場火燒毀之後，也給全組帶來了很大的打擊。馮小剛透露，現在隻能把原料運進來在寬甸加工，但是正趕上韓國物流業大罷工，隻能空運，而且報關的時候是材料，出關就是模具了，還要交增值稅。這使得劇組在南方15天沒拍戲，在東北又停拍了15天，“這是我拍片子從來沒有遇到過的情況，一個月的停滯會讓人崩潰。到真正可以開拍後，原計劃12天拍完一場戰役的周期實際上在計劃時間內隻完成了一半。但是我們必須咬牙堅持下去，因為如果不把它做到位、做得真實，那麼拍攝這部片子也就沒有什麼意義。”
【《集結號》也有“九九八十一劫”】
《集結號》拍攝一直都不太順利，先是在東北鬨出破壞耕地、欠薪傳聞，然後主演張涵予又在江西拍攝中落馬受傷。最意外的困難是精心打造的戰爭大場麵道具被燒毀，三個月趕出來的模型付之一炬，耽誤拍戲進程。
《集結號》起用了韓國影片《太極旗飄揚》的特技班底。但因為一場無名大火，特技、美術班底為拍攝戰爭場麵準備的道具被焚毀，其中包括百餘個用作戰爭死屍的假人和一些假的槍 支彈 藥，價值人民幣十萬元左右。這些道具之前一直存放在韓國。
按照馮小剛的計劃，《集結號》在東北等待真實的大雪景，進行整部電影最重要的大場麵戲份拍攝。與此同時，這些特效的模型也要發揮重要作用，關鍵時刻上道具遭遇火災，讓馮小剛格外著急。
“製造這些模型，需要花不少時間，現在我們的拍攝日程肯定受影響，至少戰線要被拖長一個多月。”華誼兄弟宣傳負責人稱，“片中的戰爭場麵都是在雪地中進行的，現在已經有工作人員趕往東北，一旦那邊雪的厚度達到了預期的效果，主創就會按計劃前往拍攝。先拍攝一些近景的部分，儘可能減少損失。”
【《集結號》的韓方執行製片人：李治允-Yi chi-yun】
李治允是《太極旗飄揚》的監製，這次在《集結號》中出任韓方執行製片人，他是促成中韓雙方在這次電影中合作的關鍵人物。當初馮小剛導演看過《太極旗飄揚》之後，就希望找這部影片的特效製作團隊加盟《集結號》。26年五月，李治允和MK公司老板在北京會見了馮小剛和華誼公司負責人，就定下了合作意向。談到吸引MK來中國拍攝這部戲的原因，李治允說：“首要原因是馮小剛導演，他是亞洲的大導演，我們都很早就知道他。再就是劇本，華誼兄弟把劇本寄給我，大家讀過都非常感動，所以我們都非常期待參與這部戲。希望能夠跟華誼兄弟和馮導演一起合作，拍一部很優秀的電影。”李治允是北京電影學院導演係碩士畢業，他對中國有特彆的感情，中文說得也很棒。
對於拍攝的艱難，李治允和他的團隊早有準備。在他看來，所有電影類型中，最困難的就是拍戰爭片，因為會有很多不可預測的因素出現。對韓國的工作人員來說，最大的困難就是語言障礙和工作習慣的不同，好在隨著拍攝的進行，大家慢慢磨合，很順利的解決了這方麵的問題。畢竟所有人都是為了同一個目的而來，那就是拍好《集結號》這部戲。
李治允認為《集結號》對於中國電影市場有開拓性意義。他說之前國內大片多是一些古裝片，但《集結號》是以一種新的方式來拓展電影題材，對於中國電影產業有獨特意義，尤其是中韓雙方電影人的合作，對於整個亞洲電影都有積極影響。
【《集結號》的特效爆破：鄭道安-g do-ahn】
《太極旗飄揚》裡那些改寫韓國電影史的爆破場麵正是出自鄭道安之手。他製作的場麵向來以近乎殘忍的真實感和力量強勁的震撼效果著稱。這次作《集結號》，是他的團隊第一次來中國參與電影拍攝。初到新環境對他們來說意味著很多困難，而且《集結號》的拍攝工作也十分艱苦，但是這並沒有影響他們的工作效果，他們不僅把《太極旗飄揚》裡的特效移植到了《集結號》中，同時還發現有很多新的東西可以嘗試，把以前的技術效果進行了升級和完善。因為《集結號》多數都是實景拍攝，這給他們的工作也增加了難題。不僅工作量增大很多，而且安全係數也有所降低，他們很成功地完成了這次挑戰，對最終拍攝出來的效果也很滿意。
影片中特效的兩場重頭戲，一是攻堅戰，一是阻擊戰。拍攻堅戰的時候，導演的意圖是力求真實，以人物身邊的爆炸為主，因此在拍攝時沒有使用煙火，而是使用了碎片。在製作特效的過程中，最重要的是安全。鄭先生說，“不管效果多好，如果發生事故的話，就沒有任何意義了，所以安全是第一位的。”為此他們做了很多防護措施，保證演員在拍攝過程中能夠安然無恙，把全部精力都集中在演戲上。
談到與馮導的合作，鄭道安講到，“馮導演比我想象的還要細致，要求也很高，所以我覺得很有壓力。因為電影的場景非常大，演員也很多，有時候需要布置大片的背景，所以工作量會多好幾倍。我在看完《集結號》的攻堅戰剪輯之後，馬上又看了一遍《太極旗飄揚》，進行了對比，覺得《集結號》的效果要好很多。”
鄭道安的主要作品有：太極旗飄揚、失迷島我的老婆是大佬、我的野蠻女友、武士、19安靜的家族等。
【《集結號》的動作導演 / 武術指導：樸柱天-Park ju-】
樸柱天是《集結號》的動作導演兼武術指導。最早他是從特效爆破部門鄭道安那裡聽說這部戲，鄭道安告訴他《集結號》的劇本很棒，他看過這個劇本之後果然深受感動，這成為他加盟《集結號》的最初動因，在他看來，《集結號》講述的是一種男人之間才能體會的兄弟情。
在《集結號》的拍攝中，樸柱天經常用自己畫的分鏡頭與工作人員溝通。“在韓國時，動作部分的分鏡頭都是我構想、我說，彆人來幫我畫，相對比較簡單。但是來中國拍攝存在語言溝通的問題，所以覺得自己畫完分鏡頭之後用來溝通會更方便一些。比如我跟攝影指導商量也是用分鏡頭，這樣溝通起來很方便。”隨著拍攝的進行，樸柱天跟馮小剛導演也漸漸形成了默契，從最初他怎麼比劃導演都不明白，到最後馮導一看到他的表情動作，就能馬上明白他要表達的意思。
《集結號》的所有工作人員都非常辛苦，這一點樸柱天很有感觸，很多工作人員每天睡眠時間隻有兩三個小時。“韓方工作人員和中方工作人員都很辛苦，因為有很多需要考慮的問題。大家同心一氣的態度，都是因為《集結號》這部電影的魅力，吸引所有人都投入到這個戲中來，不辭勞苦的工作。”
在樸柱天眼中，馮小剛是一個心胸很寬闊的人，做事果斷認真。他與劇組其它部門的合作也都非常愉快，對他來說最高興的就是安全的把戰爭戲拍完，能表現出真實的戰爭場麵，帶給觀眾身臨其境的感覺。他希望觀眾在看《集結號》的時候，覺得自己就身在那個戰場上。